Le capteur / Der Kollektor

FR – Le capteur thermique à air à base de cannettes – Le principe
Le composant principal d’un capteur thermique est l’absorbeur, qui transforme le rayonnement solaire en énergie thermique. Dans notre cas, l’absorbeur se compose de cannettes usées à base d’aluminium, un métal qui possède une conductivité thermique remarquable. Les boîtes sont colorées avec une peinture spéciale, qui possède non seulement une excellente capacité d’absorption des rayons solaires, mais aussi les propriétés nécessaires à la résistance des dilations du métal support, dues aux changements de température.
Les cannettes collées l’une sur l’autre forment des tubes dans lesquels l’air aspiré chauffe et passe après dans les tubes posés dans la terre. Dans ce système l’air joue ainsi le rôle de fluide caloporteur (qui transporte la chaleur) et le sol agit comme réservoir d’énergie, cédant le gain d’énergie thermique du jour pendant la nuit. Comme l’air ne gèle pas, et les fuites ne présentent pas de problèmes (p.ex. corrosion), il n’y a pas d’entretien par rapport aux systèmes fonctionnant à l’eau.
Plusieurs tubes de cannettes arrangés côté à côté présentent un relief en «dents de scie». Cet arrangement possède une plus grande surface par mètre carré par rapport à une simple plaque plane et par conséquence présente une capacité d’absorption plus élevée.
Au lieu de souffler l’air, l’air sera aspiré au point le plus haut, où la température est le plus élevé. L’air peut atteindre jusqu’à 100°C ! Ainsi il est important que les deux ventilateurs soient positionnés à la fin du système des tuyaux souterrains pour éviter une surchauffe.
L’alimentation de la ventilation est assurée par un panneau solaire photovoltaïque. Cette disposition produit l’effet autorégulateur désiré. En été avec un ciel clair et un soleil fort, la chaleur retenue par le capteur est d’autant plus importante. Mais avec le panneau solaire dressé à côté tel que le courant électrique résultant augmente aussi avec l’intensité des rayons du soleil, les ventilateurs produisent un flux d’air accru. Le déplacement de la chaleur, partant des cannettes dans le sol, s’intensifie en même temps. Il est aussi possible d’arrêter le système complètement. Comme les cannettes sont ouvertes en haut, une surchauffe est improbable.

<< INDEXLe gain d’énergie du collecteur >>

 

DE – Ein Luftkollektor aus Aludosen – Das Prinzip :
Der Hauptbestandteil eines thermischen Solarkollektors ist der Absorber. Dieser nimmt die Sonnenstrahlung auf und gibt sie in der Form von Wärmeenergie wieder ab. Bei unserer ökologischen Variante besteht dieser aus wiederverwerteten Getränkedosen, am besten aus Aluminium, was eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Dosen wurden mit einer speziellen Einkomponentenfarbe angestrichen, diese absorbiert nicht nur hervorragend das Licht, sondern hält auch die erzielten Temperaturen und die dadurch bedingten Dehnungen des Metalls aus. Die nebeneinander aufgestellten Dosenrohre bilden eine gerippte und somit eine größere Oberfläche als eine ebene Absorberplatte. Zusammen mit der südlichen Ausrichtung des Kollektors hat man so zu jeder Tageszeit einen guten Einstrahlwinkel, was zu einer höheren Wärmeaufnahme führt.

Im Gegensatz zu den meisten Solarkollektoren, die Wasser durch den Absorber pumpen, dient beim Luftkollektor, wie der Name es schon verrät, die Luft als Wärmeträger. Hiermit hat man etliche Wartungsvorteile, da die Luft nicht frieren oder an undichten Stellen absickern kann. Um der Luft mehr Reibung mit dem Metal und somit eine höhere Wärmeübergabe zu gewährleisten, wurde die Unterseite der Dosen nicht ganz entfernt sondern es wurden Schlitze eingeschlagen.
Im oberen Bereich des Gewächshauses, wo die Luft am Wärmsten ist, wird diese in die Dosenrohre anhand von zwei, am Leitungsausgang angebrachten Ventilatoren, die von einem Photovoltaik-Paneel mit Strom versorgt werden, angesaugt. Anschließend strömt die erwärmte Luft durch die unterirdisch verlegten Leitungen und steigt am anderen Ende wieder in das Gewächshaus auf.
Der Boden dient hier als Wärmespeicher und gibt in der Nacht, wenn die Außentemperatur fällt, die gewonnene Hitze wieder ab.
Dieser Aufbau erbringt den gewünschten Autoregulierungseffekt: bei starkem Sonnenschein liefern die Solarmodule viel Strom, so dass die Ventilatoren mehr Luft zum Wärmetransport vom Absorber durch die kühleren Bodenrohre bewegen. Wenn nötig, kann mit zusätzlicher Querlüftung (Durchzug) das Gewächshaus weiter abgekühlt werden. Das System kann auch im Sommer komplett ausgeschaltet werden. Der Kollektor kann kaum überhitzen, da die Dosen oben offen sind.

<< INHALTSVERZEICHNIS Energiegewinnung des Luftkollektors >>

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